Винахід відноситься до суднобудування і стосується засобів активного зміни гідродинамічних характеристик корпусів суден за допомогою зменшення його хвильового опору, а також суднових засобів управління з реактивною тягою. Активний носової бульб судна виконаний у вигляді водометного рушія, розташований симетрично діаметральної площині судна і містить бічні обтічники. Між обтекателями розташований канал, в якому встановлений робочий орган. Канал розгалужений на два симетричних водопротока, спрямованих в корму судна і виходять між бортами і бічними обтічниками. Канал виконаний у вигляді щілин з вертикальними стінками, в яких є симетричні циліндричні ніші по висоті каналу. Робочий орган розміщений в нішах каналу і складається з роторів з можливістю їх обертання з реверсом. Верхня кромка на виході каналу розташована вище опади судна по конструктивну ватерлінію. Перед входом в канал може бути встановлений носовий обтічник з приводними впускними заслінками. На виході з кожного водопротока може бути встановлена приводная випускна заслінка на кінці кожного бічного обтічника. Технічний результат реалізації винаходу полягає в підвищенні експлуатаційних характеристик судна шляхом зниження хвильового опору води руху судна і підвищення його керованості на будь-яких швидкостях ходу судна і при будь-яких погодних умовах. 2 з.п. ф-ли, 2 мул.
Винахід відноситься до суднобудування, зокрема до засобів активного зміни гідродинамічних характеристик корпусів шляхом зменшення хвильового опору води руху суден, а також управління судами.
Відомий активний носової бульб судна (див. А.с. СРСР №1196307, МКІ В 63 Н 25/46, 1985 г.), виконаний у вигляді водометного рушія, розташований симетрично діаметральної площині судна, що містить бічні обтічники і між ними канал, в якому встановлений робочий орган, причому канал розгалужений на два симетричних водопротока, спрямованих в корму судна і виходять між бортами і бічними обтічниками. Це пристрій прийнято в якості прототипу.
Як випливає з опису до пристрою-прототипу, при роботі робочого органу (гвинта) на передній хід забір води здійснюється через вхід. Водяний потік за диском гвинта розподіляється по водопротокам і видувається під гострим кутом до діаметральної площині. Створюється тяга, яка здійснює передній хід судна. Також є регулюючий пристрій (заслінки), яке може перекривати будь-який з водопротоков, а весь водяний потік викидатися через інший водопроток. При цьому відбувається поворот судна в сторону, протилежну напрямку викиду струменя води, забезпечуючи необхідне маневрування судна.
Метою пропонованого винаходу є зміна гідродинамічних характеристик корпусу шляхом зменшення хвильового опору води руху судна. Іншою метою є підвищення керованості судна.
Цілі досягаються тим, що в активному носовому Бульбі судна, виконаному у вигляді водометного рушія, розташованим симетрично діаметральної площині судна, що містить бічні обтічники і між ними канал, в якому встановлений робочий орган, причому канал розгалужений на два симетричних водопротока, спрямованих в корму судна і виходять між бортами і бічними обтічниками, згідно пропонованого технічного рішення, канал виконують у вигляді щілин з вертикальними стінками, в яких є симетричні циліндричні ніші по висоті каналу з встановленим в них робочим органом, що складається з роторів з можливістю обертання з реверсом, при цьому верхня кромка на вході каналу розташована вище опади судна по конструктивну ватерлінію.
Крім того, перед входом в канал встановлюється носовий обтічник з приводними впускними заслінками.
А також, на виході кожного водопротока встановлюється приводная випускна заслінка на кінці кожного бічного обтічника.
Пропонований винахід пояснюється кресленнями, де
фіг.1 - горизонтальний переріз в місці розташування активного носового бульба судна;
фіг.2 - поздовжній розріз активного носового бульба судна.
Активний носової бульб судна виготовляється у вигляді водометного рушія з бічними обтічниками 1, профільованими в горизонтальних перетинах, і кріпиться до носової частини корпусу 2 судна симетрично діаметральної площині. Між бічними обтічниками 1 є канал 3, який виконаний у вигляді щілин з вертикальними стінками. У вертикальних стінках по висоті каналу 3 виконані симетричні циліндричні ніші 4, в які встановлюється робочий орган, який представляє з себе ротори 5 з можливістю обертання з реверсом. Ротори 5 обертають за допомогою приводу 6. Профілі поперечного перерізу роторів 5 можуть бути будь-яких форм, які при їх обертанні забезпечують тільки перетікання води через циліндричні ніші 4 з входу в вихід каналу 3. Від роторів 5 канал 3 йде в корму судна і розгалужується на два симетричних водопротока 7. Кожен водопроток 7 розташовується між бортом корпусу 2 і внутрішньою стінкою бічного обтічника 1. Перед входом в канал 3 встановлюється носовий обтічник 8. На носовому обтічнику 8 встановлюються впускні заслінки 9. На виході кожного вод протоки 7 на кінці кожного бічного обтічника 1 виконується випускна заслінка 10. Впускні 9 і випускні 10 заслінки виконуються рухомими в напрямках стрілок за допомогою приводів (не вказані). Стрілками 11 показано напрямок забору води на вході каналу 3, а стрілками 12 - напрямок видування води на виході з водопротоков 7, коли обертають ротори 5 в напрямок стрілок. Стрілкою V0 показано напрямок руху корпуса 2 судна. Лінія KWL визначає рівень води навколишнього корпус 2 по конструктивну ватерлінію. Верхня кромка на вході каналу 3 розташована вище опади судна по конструктивну ватерлінію KWL.
Активний носової бульб судна працює наступним чином.
При русі корпусу 2 судна зі швидкістю V0 при роботі основного рушія (не зазначений), розташованим в кормі судна, з боку навколишнього середовища на нього діє опір води. Однією зі складових цього опору є опір, пов'язане з утворенням піку висоти хвилі в носі корпусу 2 і западини в кормі судна, який утворює хвильовий опір води руху судна. Зростання частки хвильового опору від загального опору води руху корпуса 2 істотно зростає як зі зростанням швидкості судна V0. так і при збільшенні повноти обводів корпусу 2, а також значно збільшується при зустрічному хвилюванні. При цьому для водоизмещающих судів максимальний пік перепаду хвильового тиску реалізується в носовій частині корпусу 2 і становить найбільшу частину хвильового опору води руху корпуса 2 судна.
Для зняття перепаду цього хвильового тиску приводиться в дію активний носової бульб судна, встановлений в носовій частині корпусу 2. За допомогою приводу 6 обертають ротори 5 в циліндричних нішах 4 в напрямок стрілок. Створюється водяний потік в каналі 3, що знаходиться між бічними обтічниками 1. При цьому виробляється щілинний забір води на вході каналу 3 в напрямок стрілок 11 і щілинної видув води з водопротоков 7 в напрямок стрілок 12 по всій висоті або частини опади у районі носа судна. Причому верхня кромка входу каналу 3 повинна бути вище рівня води навколишнього корпус 2 судна, тобто вище опади судна по конструктивну ватерлінію KWL. Це дозволить зменшити або ліквідувати пік хвилі в носовій частині корпусу 2, особливо, при зустрічному хвилюванні. Внаслідок цього, за допомогою прокачування водяного потоку через канал 3 здійснюється зменшення або ліквідація перепаду хвильового тиску в носовій частині корпусу 2, що призводить до суттєвого зменшення або ліквідації в цілому хвильового опору води руху судна. Конструкція пропонованого активного носового бульба дозволяє прибрати пік хвильового тиску в носовій частині корпусу 2 і прискорено прокачувати воду вздовж всієї її поверхні по всій висоті опади судна.
Слід зазначити, що водяний потік за роторами 5 в каналі 3 розподіляється по водопротокам 7. За допомогою випускних заслінок 10 в напрямках стрілок можна один з водопротоков 7 повністю перекрити, а інший відкрити, і весь водяний потік з каналу 3 через водопроток 7 видувати на один з бортів судна, що призводить до виникнення бічної або керуючої сили, яка реалізується по всій висоті або частини опади судна.
В результаті запропонований активний носової бульб судна дозволить підвищити експлуатаційні характеристики судна шляхом зниження хвильового опору води руху судна і підвищення його керованості на будь-яких швидкостях ходу судна і при будь-яких погодних умовах.
1. Активний носової бульб судна, виконаний у вигляді водометного рушія, розташований симетрично діаметральної площині судна, що містить бічні обтічники і між ними канал, в якому встановлений робочий орган, причому канал розгалужений на два симетричних водопротока, спрямованих в корму судна і виходять між бортами і бічними обтічниками, що відрізняється тим, що канал виконаний у вигляді щілин з вертикальними стінками, в яких є симетричні циліндричні ніші по висоті каналу з встановленим в них робочим органом, відбутися щим з роторів з можливістю обертання з реверсом, при цьому верхня кромка на виході каналу розташована вище опади судна по конструктивну ватерлінію.
2. Активний носової бульб судна по п.1, що відрізняється тим, що перед входом в канал встановлений носовий обтічник з приводними впускними заслінками.
3. Активний носової бульб судна по п.1 або 2, який відрізняється тим, що на виході кожного водопротока встановлена приводная випускна заслінка на кінці кожного бічного обтічника.